若N阶矩阵满足A和B满足AB=BA,证明(A+B)^m=A^m+mA^m-1B+C(2,m)A^m-2B+...+B^m
来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/27 23:26:59
若N阶矩阵满足A和B满足AB=BA,证明(A+B)^m=A^m+mA^m-1B+C(2,m)A^m-2B+...+B^m
归纳法:
因为AB=BA,所以A^iB^j=A^jB^i (i,j=0,1,2,3……)
对于m=1,(A+B)^1 = A^1+B^1,原式成立
假设(A+B)^m = A^m+mA^(m-1)B+C(2,m)A^(m-2)B+...+mAB^(m-1)+B^m
则(A+B)^(m+1) = (A+B)(A+B)^m
= (A+B)[A^m+mA^(m-1)B+C(2,m)A^(m-2)B^2+...+mAB^(m-1)+B^m)]
= A^(m+1)+mA^mB+C(2,m)A^(m-1)B^2+…+mA^2B^(m-1)+AB^m
+A^mB +C(1,m)A^(m-1)B^2+C(2,m)A^(m-2)B^3+…+mAB^m+B^(m+1)
= A^(m+1)+(m+1)A^mB+ …+[C(k,m)+C(k+1,m)]A^(m-k)B^(K+1)+…+(m+1)AB^(m)
+B^(m+1)
= A^(m+1)+(m+1)A^mB+ …+C(K+1,m+1)A^(m-k)B^(K+1)+…+(m+1)AB^(m)
+B^(m+1)
得证.
PS:
C(K+1,m+1) = C(k,m)+C(k+1,m)
因为AB=BA,所以A^iB^j=A^jB^i (i,j=0,1,2,3……)
对于m=1,(A+B)^1 = A^1+B^1,原式成立
假设(A+B)^m = A^m+mA^(m-1)B+C(2,m)A^(m-2)B+...+mAB^(m-1)+B^m
则(A+B)^(m+1) = (A+B)(A+B)^m
= (A+B)[A^m+mA^(m-1)B+C(2,m)A^(m-2)B^2+...+mAB^(m-1)+B^m)]
= A^(m+1)+mA^mB+C(2,m)A^(m-1)B^2+…+mA^2B^(m-1)+AB^m
+A^mB +C(1,m)A^(m-1)B^2+C(2,m)A^(m-2)B^3+…+mAB^m+B^(m+1)
= A^(m+1)+(m+1)A^mB+ …+[C(k,m)+C(k+1,m)]A^(m-k)B^(K+1)+…+(m+1)AB^(m)
+B^(m+1)
= A^(m+1)+(m+1)A^mB+ …+C(K+1,m+1)A^(m-k)B^(K+1)+…+(m+1)AB^(m)
+B^(m+1)
得证.
PS:
C(K+1,m+1) = C(k,m)+C(k+1,m)
若N阶矩阵满足A和B满足AB=BA,证明(A+B)^m=A^m+mA^m-1B+C(2,m)A^m-2B+...+B^m
A是m*n矩阵,B是n*m矩阵,m>n,证明:|AB|=0
关于逆矩阵的证明题设A和B分别是m*n和n*m矩阵,若AB=E(m),BA=E(n),求证m=n且B=A^(-1) (E
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A是m*n矩阵,B是n*m矩阵,证明:R(E-AB)+n=R(E-BA)+m.急救中
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